초록 ▼

□ 연구개요
이 연구는 한반도를 구성하는 선캠브리아 기반암인 영남육괴를 고원생대 뜨거운 조산대(hot orogen)라는 개념에서 이해하고 이를 통해 한반도뿐만 아니라 동아시아 지각발달사를 해석하는데 필요한 기초 자료를 얻는데 우선 목표가 있다. 특히 한국기초과학지원연구원에 설치된 초고분해능 동위원소 현미경(IMS 1300-HR³)을 이용해 저어콘, 모나자이트 등의 부수광물에 대한 산소동위원소 분석을 실시하고, 이와 함께 변성암의 압력-온도-시간(Pressure-Temperature-time) 경로를 해석하여

□ 연구개요
이 연구는 한반도를 구성하는 선캠브리아 기반암인 영남육괴를 고원생대 뜨거운 조산대(hot orogen)라는 개념에서 이해하고 이를 통해 한반도뿐만 아니라 동아시아 지각발달사를 해석하는데 필요한 기초 자료를 얻는데 우선 목표가 있다. 특히 한국기초과학지원연구원에 설치된 초고분해능 동위원소 현미경(IMS 1300-HR³)을 이용해 저어콘, 모나자이트 등의 부수광물에 대한 산소동위원소 분석을 실시하고, 이와 함께 변성암의 압력-온도-시간(Pressure-Temperature-time) 경로를 해석하여 영남육괴 내에 기록된 고원생대 뜨거운 조산운동의 실체를 밝히는데 초점을 맞추고 있다. 고기 조산대의 뜨거운 조산운동 연구는 고온 변성암인 혼성암(migmatite)에 대한 이해를 기초로 시간-온도-유체(time-Temperature-fluid)의 진화과정에 대한 정보를 얻는 것이 필수적이다. 그러나 아직까지 우리나라 고기 기반암에 대한 시간-온도-유체의 진화과정에 대한 연구는 수행된 바가 없다. 이번 연구에서는 주로 고온 변성작용과 부분용융(partial melting)을 경험한 변성퇴적암류가 넓게 분포하는 영남육괴 북동부와 남서부 지역을 대상으로 야외조사를 수행하고 분석에 필요한 시료를 채취한다. 특히 북동부 지역에 넓게 분포하는 변성퇴적암류와 이를 관입하는 우백질 화강암에 대한 야외조사 및 분석에 집중하였다. 산소동위원소 자료는 기존자료와 함께 해석되어 영남육괴를 시간-온도-유체의 진화라는 측면에서 재해석하고, 고원생대 뜨거운 조산운동과 고온 변성작용, 그리고 화성활동과의 상호관계를 밝힘으로써 우리나라 기반암체의 지각진화사를 정립하는데 매우 중요한 정보를 제공할 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
이번 연구를 통해 영남육괴 북동부 변성암류에 대한 연대측정 및 산소동위원소 분석과 지리산 지역에 대한 정밀연대측정과 연계된 산소동위원소 분석 자료를 얻었으며 이러한 자료는 영남육괴 고원생대 진화과정을 이해하는데 매우 중요한 정보 일뿐만 아니라 우리나라에서는 처음으로 얻어진 결과물이다. 이러한 결과들은 열역학적 모델링을 통한 압력-온도 경로 연구와 융합되어 최종 연구 개발 목표에 접근할 것으로 판단된다. 특히 원남층군내에 분포하는 옥방 각섬암에 대한 자세한 야외지질조사 및 주요 시료에 대한 연대측정과 지화학 분석을 통해 옥방 각섬암이 약 1.86 Ga에 형성되고 유체유래의 부분용융을 경험하였음을 밝혔다. 또한 이러한 부분용융 시기는 주변 변성퇴적암에서 얻어진 용융물 형성시기와 일치한다. 또한 Hf 동위원소 분석결과는 각섬암의 기원물질이 맨틀에서 유래하였음을 지시한다. 이는 옥방 각섬암과 동시기에 형성된 맨틀기원의 산청-하동 회장암과 함께 해석되어 영남육괴가 약 1.86 Ga에 뜨거운 조산운동 후기에 놓이며 다양한 화성 및 변성작용을 경험하였음을 지시한다. 또한 영남육괴 남서부 산청지역에 분포하는 화강편마암과 변성기원 차노카이트에 대한 정밀연대측정 및 산소동위원소 분석과 함께 변성암석학적 연구를 수행하였다. 요약하면, 약 1.86 Ga에 형성된 변성기원 차노카이트가 일반적으로 차노카이트 형성과정으로 알려진 후퇴변성작용 동안 외래기원의 CO2가 풍부한 유체에 의해서 형성되었다는 기존연구결과와 배치되는 결과를 얻었다. 특히 변성기원 차노카이트내 모나자이트에서 얻어진 약 1.84 Ga 연대와 산소동위원소 값은 상부지각물질 기원의 유체가 차노카이트의 변질과 모나자이트 형성에 직접적으로 관련되어 있음이 밝혀졌다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
이번 연구를 통해 얻어진 영남육괴 주요 변성퇴적암류와 화성암류에 대한 변성과정 및 지질연대 그리고 산소동위원소 정보는 영남육괴 고원생대 뜨거운 조산운동을 압력-온도-시간-유체의 진화라는 지금까지 시도된 적 없는 새로운 측면에서 이해하고 보다 진일보한 지구조 모델을 정립하는데 공헌할 것이다. 또한 영남육괴를 포함한 우리나라 선캠브리아 기반암의 지구조운동을 해석하는데 필수적인 기초 자료로도 활용할 수 있다. 특히 이번 연구결과로 얻은 압력-온도-시간-유체에 대한 정보는 뜨거운 조산운동에 대한 심도 있는 토의가 가능해져 고기 조산대의 발달사를 재해석하고, 대륙지각의 형성과 초대륙의 연계과정을 정립하는데 도움을 줄 것이다. 영남육괴의 고원생대 지구 조모델이 정립되면 우리나라를 포함한 동아시아의 고원생대 지각발달사에 대한 이해를 돕고 새로운 지체구조모델을 제시할 수 있을 것이다

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 7
• 3) 목표 달성 수준 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 8
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 8
• 6. 참고문헌 ... 10
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 13
• 끝페이지 ... 19